Dezembro passado, cientistas descobriram um asteróide "ativo" dentro do cinturão de asteróides, imprensado entre as órbitas de Marte e Júpiter. A rocha espacial, designado pelos astrônomos como 6478 Gault, parecia estar deixando dois rastros de poeira em seu rastro - comportamento ativo que está associado a cometas, mas raramente visto em asteróides.

Enquanto os astrônomos ainda estão intrigados com a causa da atividade semelhante a um cometa de Gault, uma equipe liderada pelo MIT agora relata que pegou o asteróide no ato de mudar de cor, no espectro infravermelho próximo, do vermelho ao azul. É a primeira vez que os cientistas observam um asteróide que muda de cor, em tempo real.

"Foi uma grande surpresa, "diz Michael Marsset, um pós-doutorado no Departamento da Terra do MIT, Ciências Atmosféricas e Planetárias (EAPS). "Achamos que testemunhamos o asteróide perdendo sua poeira avermelhada para o espaço, e estamos vendo a base do asteróide, novas camadas azuis. "

Marsset e seus colegas também confirmaram que o asteróide é rochoso - prova de que a cauda do asteróide, embora aparentemente parecido com um cometa, é causado por um mecanismo totalmente diferente, já que os cometas não são rochosos, mas mais como bolas de neve soltas de gelo e poeira.

"É a primeira vez que eu sei que vemos um corpo rochoso emitindo poeira, um pouco como um cometa, "Marsset diz." Isso significa que provavelmente algum mecanismo responsável pela emissão de poeira é diferente dos cometas, e diferente da maioria dos outros asteróides ativos do cinturão principal. "

Marsset e seus colegas, incluindo a cientista pesquisadora da EAPS Francesca DeMeo e o professor Richard Binzel, publicaram seus resultados hoje na revista Cartas de jornal astrofísico .

Uma pedra com caudas

Os astrônomos descobriram 6478 Gault em 1988 e deram ao asteróide o nome do geólogo planetário Donald Gault. Até recentemente, a rocha espacial foi vista como relativamente média, medindo cerca de 2,5 milhas de largura e orbitando junto com milhões de outros pedaços de rocha e poeira dentro da região interna do cinturão de asteróides, 214 milhões de milhas do sol.

Em janeiro, imagens de vários observatórios, incluindo o telescópio espacial Hubble da NASA, capturou dois estreitos, caudas semelhantes a cometas seguindo o asteróide. Os astrônomos estimam que a cauda mais longa se estende por meio milhão de milhas, enquanto a cauda mais curta tem cerca de um quarto do comprimento. As caudas, eles concluíram, deve consistir em dezenas de milhões de quilogramas de poeira, ativamente ejetado pelo asteróide, no espaço. Mas como? A questão reacendeu o interesse em Gault, e estudos desde então desenterraram instâncias anteriores de atividade semelhante por parte do asteróide.

"Sabemos de cerca de um milhão de corpos entre Marte e Júpiter, e talvez cerca de 20 que estão ativos no cinturão de asteróides, "Marsset diz." Então, isso é muito raro.

Ele e seus colegas se juntaram à busca por respostas para a atividade de Gault em março, quando garantiram o tempo de observação no Infrared Telescope Facility (IRTF) da NASA em Mauna Kea, Havaí. Mais de duas noites, eles observaram o asteróide e usaram um espectrógrafo de alta precisão para dividir a luz incidente do asteróide em várias frequências, ou cores, cujas intensidades relativas podem dar aos cientistas uma ideia da composição de um objeto.

De sua análise, a equipe determinou que a superfície do asteróide é composta principalmente de silicato, uma seca, material rochoso, semelhante à maioria dos outros asteróides, e, mais importante, nada parecido com a maioria dos cometas.

Os cometas normalmente vêm das bordas mais frias do sistema solar. Quando eles se aproximam do sol, qualquer superfície de gelo sublima instantaneamente, ou vaporiza em gás, criando a cauda característica do cometa. Desde que a equipe de Marsset encontrou 6478 Gault é um seco, corpo rochoso, isso significa que provavelmente está gerando caudas de poeira por algum outro mecanismo ativo.

Uma nova mudança

Enquanto a equipe observava o asteróide, eles descobriram, para sua surpresa, que a rocha estava mudando de cor no infravermelho próximo, do vermelho ao azul.

"Nunca vimos uma mudança tão dramática como essa em um período de tempo tão curto, "diz o co-autor DeMeo.

Os cientistas dizem que provavelmente estão vendo a poeira da superfície do asteróide, ficou vermelho ao longo de milhões de anos de exposição ao sol, sendo ejetado para o espaço, revelando um novo, superfície menos irradiada abaixo, que aparece azul em comprimentos de onda do infravermelho próximo.

"Interessantemente, você só precisa de uma camada muito fina a ser removida para ver uma mudança no espectro, "DeMeo diz." Pode ser tão fino quanto uma única camada de grãos de apenas mícrons de profundidade. "

Então, o que poderia estar fazendo com que o asteróide mudasse de cor? A equipe e outros grupos que estudam 6478 Gault acreditam no motivo da mudança de cor, e a atividade semelhante a um cometa do asteróide, é provavelmente devido ao mesmo mecanismo:um giro rápido. O asteróide pode estar girando rápido o suficiente para remover camadas de poeira de sua superfície, através da força centrífuga pura. Os pesquisadores estimam que seria necessário um período de rotação de cerca de duas horas, girando a cada duas horas, versus o período de 24 horas da Terra.

"Cerca de 10 por cento dos asteróides giram muito rápido, ou seja, com um período de rotação de duas a três horas, e é mais provável devido ao sol girando-os para cima, "diz Marsset.

Este fenômeno giratório é conhecido como efeito YORP (ou, o efeito Yarkovsky-O "Keefe-Radzievskii-Paddack, com o nome dos cientistas que o descobriram), que se refere ao efeito da radiação solar, ou fótons, em pequeno, corpos próximos, como asteróides. Enquanto os asteróides refletem a maior parte dessa radiação de volta para o espaço, uma fração desses fótons é absorvida, então reemitido como calor, e também momentum. Isso cria uma pequena força que, ao longo de milhões de anos, pode fazer com que o asteróide gire mais rápido.

Astrônomos observaram o efeito YORP em um punhado de asteróides no passado. Para confirmar que um efeito semelhante está agindo em 6478 Gault, os pesquisadores terão que detectar seu spin por meio de curvas de luz - medições do brilho do asteróide ao longo do tempo. O desafio será ver através da considerável cauda de poeira do asteróide, que pode obscurecer partes importantes da luz do asteróide.

Equipe da Marsset, junto com outros grupos, planeje estudar o asteróide para obter mais pistas sobre a atividade, na próxima vez que se tornar visível no céu.

"Acho que [o estudo do grupo] reforça o fato de que o cinturão de asteróides é um lugar muito dinâmico, "DeMeo diz." Enquanto os campos de asteróides que você vê nos filmes, todos colidindo uns com os outros, é um exagero, definitivamente há muita coisa acontecendo a cada momento. "

Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.